使用面部地标指导的增强现实来提高神经成像头盔放置的稳定性
Fan-Yu Yen1, Yu-An Lin1, Qianqian Fang1,2
1Northeastern University, Department of Bioengineering, Boston, Massachusetts, United States.
Neurophotonics
|October 27, 2025
概括
神经导航器 (NNAR) 使用增强现实 (AR) 和机器学习来准确指导用于功能近红外光谱 (fNIRS) 和电脑电图 (EEG) 研究的头盔放置. 这种易于使用的工具提高了一致性,并减少了神经成像研究中的设置时间.
科学领域:
- 神经成像是一种神经成像.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 计算机科学 计算机科学
背景情况:
- 对于功能近红外光谱 (fNIRS) 和电脑电图 (EEG) 研究来说,精确的探头位置至关重要.
- 操作人员的经验和受试者头部形状的变化影响着位置的准确性,特别是在纵向和小组研究中.
研究的目的:
- 开发NeuroNavigatAR (NNAR),一种增强现实 (AR) 和基于机器学习的软件,用于实时估计和显示头骨地标.
- 在fNIRS和EEG实验中指导一致的头盔放置.
主要方法:
- 利用面部识别工具箱从视频输入追踪3D面部地标.
- 使用大型头部模型库 (>1000个受试者) 开发了面部和头骨标志之间的转换模型.
- 在实时中将来自亚特拉斯的头部地标染到对象的摄像头流中.
主要成果:
- 在笔记本电脑上使用开源GUI实现了每秒15的处理速度.
- 报告了平均10-20位错误的1.52厘米,减少到0.75厘米的主体特定的头部表面.
- 证明了一致的里程碑预测,并且在各年龄组之间没有显著的准确差异.
结论:
- NNAR是一种直观的AR工具,用于在神经成像中监测头盔的位置.
- 预计将显著提高一致性,并减少fNIRS和EEG探头应用的设置时间.
- 在各种研究应用中促进更可靠的数据采集.
